Діамагнетики

Діамагне́́тики — речовини з від'ємною магнітною сприйнятливістю.

Піролітичний вуглець, ширяє над неодимовим магнітом

Явище діамагнетизму зумовлене ларморівською прецесією електронів у магнітному полі.

Процеси, які визначають діамагнітні властивості речовини, відбуваються у всіх, без винятку, матеріалах, але вони слабкі й у випадку парамагнетиків не відіграють суттєвої ролі порівняно із іншими процесами.

Ідеальний діамагнетик має магнітну сприйнятливість , що призводить до виштовхування магнітного поля із речовини. Ідеальними діамагнетиками є надпровідники.

Діамагнетик намагнічується в напрямку, зворотному до поля, і виштовхується з ділянок із сильнішим полем. Їхня магнітна сприйнятливість від'ємна. За абсолютною величиною вона мала і дуже залежить як від напруженості магнітного поля, так і від температури. Парамагнетики також мають дуже низькі значення , але вони намагнічуються в напрямку поля. Феромагнітні тіла за температур точки Кюрі (фазовий перехід II роду) втрачають свій феромагнетизм. Для Fe, Co і Ni ця температура відповідно дорівнює 770, 1150 і 360 °C.

Діамагнетик поділяють на класичні, аномальні і надпровідники. До першої підгрупи відносять інертні гази, деякі метали (цинк, золото, ртуть і ін), елементи типу кремнію і фосфору, багато органічних сполук.

Порівнюючи діамагнетики і парамагнетики, ми легко виявляємо, чим вони відрізняються: парамагнетики складаються з атомів або молекул, що мають магнітні моменти, а діамагнетик — з атомів або молекул, магнітні моменти яких дорівнюють нулю.

Історія

1778 року Антон Бругманс першим помітив, що бісмут і сурма відштовхуються магнітним полем. Однак термін «діамагнетизм» був пізніше (у вересні 1848 року) увів Майкл Фарадей, коли зрозумів, що всі матеріали в природі мають певною мірою діамагнітний характер відповіді на прикладене до них магнітне поле.

Речовини-діамагнетики
Магнітна сприйнятливість деяких діамагнетиків (за нормальних умов)
Речовина Магнітна сприйнятливість[1],
·10−6
Азот, N2 −3,0
Водень, Е2 −4,0
Германій, Ge −12,7
Кремній, Si −3,1
Вода (рідка), Н2O −13,0
Кухонна сіль, NaCI −30,3
Ацетон, С3Е6В −33,8
Гліцерин, C3H8O3 −57,1
Нафталін, C10H8 −91,8
Бісмут, Bi, метал −284,0
Графіт, С -85[2]
Піролітичний графіт, П, С −85
Піролітичний графіт, ⊥, C −950

До діамагнетиків належать інертні гази, азот, водень, кремній, фосфор, бісмут, цинк, мідь, золото, срібло, а також багато інших, як органічних, так і неорганічних, сполук. Людина у магнітному полі поводиться як діамагнетик.

Діамагнітна левітація
Жива жаба левітує в магнітному полі ~16 Тл (NHFML) Дивитися відео

Діамагні́тна левіта́ція має ту ж природу, що й ефект Мейснера (повне витіснення магнітного поля з матеріалу), вона спостерігається за значно сильніших полів, але зате не вимагає попереднього охолодження. Деякі досліди доступні аматорам. Наприклад, рідкоземельний магніт з індукцією близько 1 Тл може висіти між двома пластинами бісмуту[3][4][5]. У полі з індукцією 11 Тл можна стабілізувати й утримувати маленький магніт у повітрі між пальцями не торкаючись його[6].

Див. також

Примітки
  1. Значення з таблиці в статті «Діамагнетики» ВРЕ
  2. Т.Л. Макарова. Магнитные свойства углеродных структур // Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 6 : сборник статей. — 2003. — № УДК 621.315.592 (11 лютого). — С. 644, диаграмма №3. — ISSN http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/ioffe/ftp/2004/06/ftp3806_01.pdf.
  3. Досліди з магнітної левітації (фінська мова)
  4. avi-відео запис «левітації» магніта між двома блоками бісмуту
  5. MPEG-1 відеозапис левітації магніта між двома блоками бісмуту
  6. Diamagnetically stabilized magnet levitation

Література
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.